Krzemowa węglika: jasna gwiazda materiałów półprzewodników trzeciej generacji

1, definicja i struktura węgliku krzemu
Krzem krzemowy, pod względem składu chemicznego, jest związek wykonany z dwóch pierwiastków, krzemu (SI) i węgla (C), kowalencyjnego . jego struktura krystaliczna jest bogata i zróżnicowana, a wspólne są system krystaliczny sześcienny (-Sic) i układ kryształowy sześciokątny, a także charakterystyka o długości wykroczenia, z różnymi kryształami, z różnymi kryształami. -Sic występuje bardziej powszechne w zastosowaniach przemysłowych ze względu na wyższą stabilność termiczną i chemiczną . na poziomie atomowym, atomy krzemowe i węglowe są precyzyjnie wyrównane w celu utworzenia silnej i zorganizowanej struktury sieci, która stanowi solidne podstawy dla unikalnych właściwości unikalnych właściwości krzemionowej .}

2, Charakterystyka węgliku krzemu
(1) High bandwidth: Silicon carbide has a bandwidth of up to 3.2eV, about three times that of conventional silicon materials. This feature allows silicon carbide devices to operate stably at higher temperatures, higher voltages and with lower leakage currents, which significantly improves device performance and reliability. For example, at high Temperatury, urządzenia krzemu mogą doświadczyć dramatycznego wzrostu stężenia nośnika z powodu wzbudzenia termicznego, co może prowadzić do awarii urządzenia, podczas gdy urządzenia z węglików krzemowych są w stanie utrzymać stabilne działanie ze względu na wysoką przepustowość, która skutecznie chroni przed takimi zaburzeniami termicznymi.
(2) Wysoka przewodność cieplna: Krzemowy węglik ma bardzo wysoką przewodność cieplną, która jest 3-5 razy wyższa niż w przypadku krzemu . Dobra przewodność cieplna oznacza, że ​​krzemowa kartaż jest w stanie przeprowadzić ciepło wydajniej i szybko rozpraszać ciepło wytwarzane przez ciepło wytwarzane przez urządzenia elektroniczne, skutecznie obniżające temperaturę urządzenia i poprawianie rozpoznawania ciepła {3} {3} {3 { Urządzenia półprzewodnikowe jako przykład, gdy uruchomi się przy dużej mocy, duża ilość ciepła spowoduje, że wydajność urządzenia spadnie, a nawet uszkodzi go . urządzenia wykonane z materiałów węgliowych krzemowych {{5} są w stanie działać stabilnie i konsekwentnie z wyższą mocą, ze względu na jego doskonałą zdolność rozpraszania ciepła.
(3) Wysoka wytrzymałość pola podziału: Wytrzymałość pola rozpadu węgliku krzemu jest około 10 razy większa niż krzem, który umożliwia mu wytrzymanie wyższych napięć . W przypadku elektroniki mocy, na przykład wytrzymałość pola rozkładu oznacza, że ​​urządzenia mocy mogą być wytwarzane z wyższymi napięciami wytrzymałymi i w mniejszych rozmiarach . na przykład, w systemach napięcia o wysokim poziomie, a systemy mocy mogą być wytwarzane z wyższymi napięciami. Urządzenia węglowodanowe mogą skutecznie zmniejszyć liczbę urządzeń i wielkości systemu, jednocześnie poprawiając wydajność konwersji i stabilność systemu .
(4) Wysoka twardość i odporność na zużycie: Krzemowa węglika jest niezwykle twarda, twardość MOHS 9 . 5, drugie tylko do diamentu . Ta wysoka charakterystyka twardości sprawia, że ​​jest powszechnie używana w dziedzinie materiałów odpornych na zużycie, takich jak wytwarzanie ściernistych, tnące, tnące narzędzia, zużycie linii i tak dalej .} w produkcji przemysłowej, w stosunku, które są RUS w RUN w RUN w RUN w RUN w RUN RUN w RUN w RUN w RUN w RUN w RUN w RUN w RUN w RUN. Środowisko noszenia, takie jak maszyny wydobywcze w kruszarce, młynie, stosowanie części materiałów węglika krzemu może znacznie poprawić odporność na zużycie sprzętu, zmniejszyć koszt konserwacji sprzętu i wydłużyć żywotność obsługi sprzętu.
(5) Stabilność chemiczna: Krzem krzemowy ma dobrą stabilność chemiczną, w temperaturze pokojowej prawie nie reaguje z żadnymi odczynnikami chemicznymi, nawet w wysokich temperaturach, silnych kwasach i alkalicznych i innych środowiskach, jego właściwości chemiczne są stosunkowo stabilne . Ta charakterystyczna produkująca krzemowa węzeł krzemowy, który może być wykorzystywany, może być używany, może być używany w tym, że może być używana, może być używana w tym, że może być używana, może być używana w inaczej, może być używana w IN. Produkcja rurociągu opornego na korozję, podszewkę reaktora itd. .

3, zastosowanie węgliku krzemu
(1) Nowe pojazdy energetyczne: w dziedzinie nowych pojazdów energetycznych węglik krzemowy odgrywa coraz ważniejszą rolę . Z jednej strony zastosowanie modułów mocy węglowodanów krzemowych w systemach napędu motorycznego może znacznie poprawić wydajność systemu i zmniejszyć utratę energii, w ten sposób zwiększając zasięg pojazdu . na przykład, modelu Tesla 3. Z drugiej strony ulepszenia efektywności energetycznej i wydajności ., w ładowaniu w pokładzie i konwersji DC/DC, zastosowanie urządzeń węgla krzemu może realizować gęstość mocy i szybkość ładowania, poprawiając w ten sposób wrażenia ładowania użytkowników . wraz z szybkim rozwojem nowego rynku pojazdów energetycznych, zapotrzebowanie na węglowodany krzemionowe w tej dziedzinie będzie nadal rozwijać {7} .
(2) Komunikacja 5G: 5G Sieć komunikacyjna przedstawia wyższe wymagania dotyczące wydajności urządzeń RF . ze względu na wysoką mobilność elektronów, wysoką wytrzymałość pola rozpadu i inne cechy, urządzenia RF oparte na węgliku krzemu {8} są w stanie osiągnąć wyższą moc wyjściową i bardziej wydajne przetwarzanie sygnału, aby zaspokoić zapotrzebowanie na miniarnie i Lekkie charakterystyki urządzeń z węglika krzemu pomagają również zmniejszyć objętość i wagę sprzętu stacji bazowej, poprawić integrację i niezawodność sprzętu oraz promować powszechną aplikację i rozwój technologii komunikacji 5G .
(3) Magazynowanie fotowoltaiczne i energetyczne: W branży fotowoltaicznej falownik jest kluczowym sprzętem do przekształcania energii słonecznej na energię elektryczną . Zastosowanie urządzeń o mocy węgla krzemu może skutecznie poprawić wydajność konwersji falownika i zmniejszyć utratę energii w procesie pracy, co poprawia ogólną wydajność i ekonomiczne korzyści wytrzymałości fotowoltaicznej {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2 {2} w polu. Urządzenia do przechowywania, krzemowe urządzenia z węglika mogą być używane w systemach zarządzania akumulatorami i systemach konwersji energii, które mogą realizować szybkie ładowanie i rozładowywanie, poprawić stabilność i niezawodność systemu magazynowania energii oraz promować opracowanie i zastosowanie technologii magazynowania energii .
(4) Aerospace: Pole lotnicze jest wyjątkowo wymagające w zakresie wydajności materiałów, wymagające materiałów o wysokiej niezawodności, oporności na wysoką temperaturę, odporność na promieniowanie i inne cechy . Krzemowa krzemowa, na przykład w polu. Silniki, systemy rozpraszania ciepła urządzeń elektronicznych w samolotach i systemy elektryczne satelitów, pomagające poprawić wydajność i niezawodność urządzeń lotniczych, zmniejszając wagę sprzętu i zwiększają wydajność wykorzystania energii .
(5) Moc przemysłowa i elektryczna: W polu przemysłowym węglika krzemu może być stosowana do produkcji różnorodnych części odpornych na zużycie, wysokiej temperatury, odpornych na korozję części, takich jak uszczelki mechaniczne, podszewkę do pieca wysokiej temperatury, rurociąg odporny na zużycie itp.., aby poprawić żywotność usług przemysłowych i operacyjną. Urządzenia zasilania węglika mogą być używane w transmisji, transformacji i dystrybucji inteligentnej siatki, aby zrealizować wydajną konwersję i transmisję energii elektrycznej, poprawić stabilność i niezawodność siatki mocy oraz zmniejszyć straty transmisji .
4, trend rozwojowy węgliku krzemu
(1) Innowacje technologiczne w celu promowania wydajności: Wraz z ciągłym rozwojem technologii nauk materiałowych i technologii półprzewodników, proces przygotowywania węgla krzemu i technologia produkcji urządzeń będą nadal wprowadzać innowacje ., poprzez optymalizację procesu wzrostu kryształów, poprawia technologia epitaxialna i projektowanie urządzeń, w celu dalszego poprawy jakości i wydajności materiałów węgla krzemu, zmniejszanie gęstości defektu, poprawy integracji urządzeń i zwolnienia, rozszerzanie zastosowań, rozszerzanie zastosowań i rozszerzanie urządzeń, rozszerzanie zastosowań i rozszerzania aplikacji. węgliek krzemowy w bardziej wysokiej klasy polach .
(2) Redukcja kosztów w celu promowania penetracji rynku: Obecnie stosunkowo wysoki koszt materiałów i urządzeń z węglików krzemowych, ograniczając jego zastosowanie na dużą skalę . w przyszłości, wraz z rozszerzeniem skali produkcyjnej, dojrzałość technologii i poprawa łańcucha przemysłowego, koszt produkcji spędziły się na kęsiej krzemowym. zdolność produkcyjna do osiągania korzyści skali, obniżenie kosztu produkcji na jednostkę produktu; Z drugiej strony innowacje technologiczne poprawi wydajność produkcji, zmniejszy zużycie surowców i szybkości złomu, a dalsze obniżone koszty . sprawi, że krzemowe węgliki w większej liczbie obszarów z ekonomiczną wykonalnością promują jego penetrację rynku i rozszerzenie zastosowania .}
(3) Obszary zastosowania nadal się rozszerzają: Wraz z poprawą wydajności i redukcji węglików krzemowych i redukcja kosztów będzie nadal rozszerzać . Oprócz istniejących nowych obszarów energetycznych, komunikacja 5G, fotowoltaiczna magazyn energii i inne obszary nadpisania, a aspektowe, a aspektowe lakwide, a aspektowe lakwide, a asesent. Z zastosowania ogromnego potencjału . w tym samym czasie, ponieważ globalny troska o efektywność energetyczną i ochronę środowiska stale rośnie, węgliki krzemu, jako wysoce wydajny i energooszczędny materiał, będzie odgrywać ważniejszą rolę w sektorze energetycznym, przyczyniając się do globalnego przejścia energetycznego i zrównoważonego rozwoju .}
(4) Przyspieszony rozwój synergii przemysłowej: Rozwoju przemysłu węglika krzemu nie można oddzielić od branżowego łańcucha przedsiębiorstw upstream i niższych . w przyszłości, przedsiębiorstwa w podłożach, epitaxial, produkcja urządzeń, rozwój aplikacji i inne powiązania będą wzmocnić współpracę i komunikację, aby utworzyć ekologię przemysłową bliższą przemysłową ekologię. Standardy, optymalizacja zarządzania łańcuchem dostaw itp.., aby poprawić ogólną konkurencyjność branży i promować szybki i zdrowy rozwój przemysłu węglików krzemionowych .
Podsumowując, jako przedstawiciel trzeciej generacji materiałów półprzewodników, węgliek krzemowy staje się globalnym hotspotem badawczym w dziedzinie nauki materiałowej i półprzewodników oraz koncentrując się na rozwoju przemysłowym na mocy jego doskonałej wydajności i szerokiej perspektywy aplikacji . z ciągłym postępem technologii i stopniowym dojrzewaniu przemysłu, instruktaż, aby uświadomić sobie, że rozbija się więcej według własnego stopnia i osiągnięcia ważnych wkładów i stałych wkładów i stałych wkładów i stałych wkładów i stałych wkładach i stałym wsprzedaniu i stymarowaniu. promocja nowoczesnego postępu naukowego i technologicznego oraz rozwoju społecznego .